Le pompe di calore sono macchine che funzionano utilizzando cicli termodinamici inversi, ovvero cicli che ricevono lavoro e trasferiscono calore da una sorgente fredda a una sorgente calda. Con una semplice valvola, la stessa macchina può commutare tra le funzioni di evaporatore e condensatore, fornendo caldo in inverno e freddo in estate (sistema reversibile).
Questi dispositivi assorbono il calore da un corpo a una certa temperatura e lo trasferiscono a un altro corpo a temperatura più alta. In estate, funzionano come frigoriferi, assorbendo il calore dall’interno di una stanza e rilasciandolo nell’aria esterna.
Durante l’inverno, il funzionamento è invertito: le pompe di calore assorbono calore dall’aria esterna e lo trasferiscono all’interno dell’ambiente da riscaldare. Sono quindi macchine termiche che funzionano trasferendo energia termica da una sorgente fredda a una calda.
Il principio di funzionamento è simile a quello di un condizionatore d’aria invertito. Le macchine attualmente disponibili sul mercato hanno generalmente intervalli di funzionamento compresi tra 0 e 120 gradi, consentendone l’utilizzo per il riscaldamento degli ambienti, la produzione di acqua calda sanitaria e vari processi industriali che richiedono calore a bassa temperatura.
La funzione primaria delle pompe di calore è, in circa l’85% dei casi, la produzione di calore a bassa temperatura. In determinate situazioni, svolgono anche un ruolo aggiuntivo nel mantenimento del freddo in aree specifiche, contribuendo a una migliore ridistribuzione del calore tra i vari ambienti climatizzati.
Le pompe di calore fanno parte del mercato della climatizzazione e del trattamento dell’aria. Costituiscono un segmento specifico all’interno del più ampio settore della climatizzazione, che a sua volta appartiene al mercato generale del trattamento dell’aria.
Gli utenti generalmente optano per una soluzione combinata di condizionatore e pompa di calore per i minimi costi aggiuntivi. La caratteristica più importante di questi sistemi è l’affidabilità: la macchina deve garantire un funzionamento continuo con una manutenzione minima e un’elevata efficienza.
Schema di una pompa di calore
- Condensatore (lato caldo)
- valvola di espansione
- Evaporatore (lato freddo)
- Compressore
Questa tipologia di apparecchiature sfrutta sempre uno o più cicli termodinamici, garantendo efficienza energetica e versatilità di impiego in molteplici applicazioni civili e industriali.
